安全检测门课程设计--基于单片机的安检门的设计

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1、 课程设计（论文）课程设计（论文） 题 目： 安全检测门系统设计 2013 年 01 月 17 日 第 2 页共 22 页 基于单片机的安检门的设计 内容摘要：本文着重介绍了一种基于 AT89S52 单片机控制的智能型安检门的 硬件组成、软件设计、工作原理及主要功能。该安检门以 AT89S52 单片机为核心， 采用线性霍尔元件 UGN3503 作为传感器，来感应金属涡流效应引起的通电线圈磁 场的变化，并将磁场变化转化为电压的变化，单片机测得电压值，并与设定的电 压基准值相比较后，决定是否探测到金属。系统软件采用汇编语言编写。在软件 设计中，采用了数字滤波技术消除干扰，提高了探测器的抗干扰能力，

2、确保了系 统的准确性。此外，文中还对影响安检门的灵敏度与稳定性的因素进行了探讨， 认为仪器的工作频率、 检测线圈的尺寸及匝数等是影响灵敏度的主要因素;而应用 现场的环境温度、湿度及线圈的制作工艺和供电电源的稳定程度是仪器稳定性的 影响因素。 关键词：单片机 安检门 线性霍尔元件 电磁感应 灵敏度 第 3 页共 22 页 目录 绪论 1 1 安检门的简介 2 1. 1 安检门的发展状况及应用 2 1.2 安检门的工作原理 . 3 2 系统的总体设计 4 2.1 系统设计的理论依据 . 4 2.1.1 线圈介质条件的变化 . 5 2.1.2 涡流效应 . 6 3 硬件电路设计 7 3.1 系统组成

3、框图 . 7 3.2 电路具体介绍 . 7 3.2.1.线圈振荡电路 . 7 3.2.2 线性霍尔传感器（linear Hall-Effect Sensors） . 8 3.2.3 放大和峰值检波电路 . 9 3.2.4A/D 转换电路 . 11 3.2.5 显示告警电路 13 3.2.6 电源电路 14 4 系统软件设计 . 15 4.1 软件算法 15 4.2 软件流程 16 4.2.1 主程序流程图 16 4.2.2 数字滤波程序设计 17 5 结论 . 18 附 录 19 1 系统原理图 . 19 2 各模块程序清单 . 20 西安建筑科技大学课程设计（论文） 西安建筑科技大学课程设计

4、（论文） 1 绪论 随着社会的发展安检门已经成为一种重要的检查设备，广泛地被应用到社会 生活和工业生产当中。比如说在机场、运动会、大型展览会进出口等我们都会看 到安检门被用来对过往人员进行安全检查排查行李、包裹还可以检测到人体是否 携带有刀具、枪支、子弹等安全隐患的物品;在工业生产部门(比如汽车、金银首 饰、 电子产品等工厂)同样也有使用到安检门对出入人员进行检查， 从而可以防止 贵重的金属物品流失;甚至连考试也开始采用安检门检测考生是否利用手机等代 金属的通信工具进行作弊。 由此可见，当今社会安检门对社会生活，生产，人身安全已经有了极其重要 的作用。但是要准确定位金属物品准确的所在位置，我们

5、就对安检门的精度有比 较高的要求。国外已经有较成熟的产品(比如 EIPaso、CeiaUSA、Ranger国内也有利用模拟电路来 检测和控制的比较传统一点的安检门，它的缺点是电路比较复杂，探测灵敏度也 不高，而且整个系统不稳定很受环境因素如温度、湿度、电焊等干扰很大。 正是基于这样的原因我给大家介绍这样一个基于单片机控制的智能型安检 门，灵敏度方面它的传感器采用了灵敏度极高的线性霍尔元件，能检测金属出现 时探测线圈周围磁场的变化， 这样可以大大的提高检测的精度;数据处理方面采用 的是 AT89S52 单片机作为控制单元，用它来处理检测结果，能有效地保证检测效 果;我们还采用了软件滤波的方法而不

6、是已往的模拟电路滤波， 这很大程度上提高 了整套系统的可靠性、灵敏度和稳定性。这样它就可以适用于检测各种邮件、包 裹包括人体携带的各种金属物品，尤其适用于海关、机场、车站等公共场所进出 口的安全检查。 第 2 页共 22 页 1 1 安检门的简介安检门的简介 1. 1 安检门的发展状况及应用安检门的发展状况及应用 从 70 年代起，随着航空业迅速发展，航空及机场安全逐渐受到重视，为防止 旅客携带武器上机，避免劫机或危险事件的发生，金属探测门便成为各机场必备 的安防设备，金属探测技术也得到了新的应用，并进而逐步发展至其它领域的应 用。 发展到 80 年代， 检狱暴力案件呈直线上升趋势， 如何及早有效预防并阻止暴 力案件发生成了检狱管理工作中的重中之重， 在依靠警员对囚犯加强管理的同时， 金属探测门再次成为了美国、英国、比利时等发达国家检狱管理机构必备的安检 设备， 形成平均每 300 个囚犯便使用一台金属探测门用于安检。 进入 90 年代后， 迅速升温的电子制造业成了这个时代的宠儿， 大型的电子公司为了减少产品流失、 结束员工与公司之间的尴尬局面， 如手机厂、 芯片厂等高